神奇的3D打印技术ppt课件

20世纪80年代
在20世纪80年代中期，SLS被在美国德州大学奥斯汀分校的卡 尔Deckard博士开发出来并获得专利。
20世纪末期
1995年，麻省理工创造了“三维打印”一词，当时的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson修改了喷墨打印机的方案，变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案 ，而不是把墨水挤压在纸张上的方案。
• 现有的3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，想完美地展现头发 丝还是很困难的，但是做小零件、模型绰绰有余。技术的发展和粉末很有关系，材料越细 ，每一层就更薄，做出来的东西精度就越高。
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技术特性，优点
大幅降低生
产成本,减少 对环境的影 响，几乎可 打造任何形
状的模型
提高原材料
和能源的使 用效率,大大 节省工业样 品制作时间
成本较高
弯曲的面会比较粗糙
（打出稍大一点的物体， 再稍微经过表面打磨即
可）
每种技术都有各自的 优缺点，因而一些公 司会提供多种打印机 以供选择。一般来说， 主要的考虑因素是： 打印的速度和成本， 三维打印机的价格， 物体原型的成本，材 料以及色彩的选择和 成本。可以直接打印 金属的打印机价格昂 贵，有时候人们会先 使用普通的三维打印 机来制作模具，然后 用这些模具制作金属 部件。
神奇的3D打印机
• 内容简介：
• 发明历程、发展过程 • 工作原理 • 技术特性、优点 • 应用领域 • 国内外形式 • 发展前景、未来趋势 • 待解决问题 • 3D扫描仪
3D打印的概念早在几十年前就已提出。上世纪70年代，随着3D辅助 设计的兴起，设计师能在电脑软件中看到虚拟的三维物体，但要将这些物 体用粘土、木头或是金属做成模型却非常不易，可以用费时费力费钱来形 容。3D打印的出现，使平面变成立体的过程一下简单了很多，设计师的任 何改动都可在几个小时后或一夜之间重新打印出来，而不用花上几周时间 等着工厂把新模型制造出来，这样可以大大缩短制作周期、降低制作成本 。而随着科技的不断进步，更多材料的产品被打印出来，人们才发现原来 还可以这么玩。
• 眼下3D打印机有两种类型，一种是堆叠法，一种是烧结。原理基本都是多层分片打印，而 堆叠和烧结只是成型技术的区别。堆叠只能成型塑料、硅之类的材质，对固化反应速度有 要求，而烧结可以利用激光的高温对金属粉末进行处理加工出金属材质的东西出来，实体 可通过打磨、钻孔、电镀等方式进一步加工。所以3D打印机和普通打印机，最大的区别是 “墨水”。
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3D打印为何能火
• 其次是会引发个性风潮。对一些小厂家来说，迫于模具制造的高成本，往往会采 用公模来生产，虽然在功能上能满足用户的需求，但千篇一律的造型，很难迎合 时下个性化的发展趋势，所以卖不出高价，只能靠低价来吸引消费者。在机械化 和流水线盛行的年代，人们对于手工的东西有特别的亲切感，即便价格昂贵数倍 ，也不愁找不到买家，原因是手工制作不可能有相同的，而且品质有保证。3D打 印机的出现，一方面满足人们对个性化产品的追求欲，完全可以量身定制，另一 方面在大大提高生产效率的同时，还能降低成本。
《经济学人》杂志曾评价：“伟大发明所能带来的影响，在当时那个 年代都是难以预测的，1750年的蒸汽机如此，1450年的印刷术如此， 1950年的晶体管也是如此。而今，我们仍然无法预测，3D打印将在漫长 的时光里如何改变这个世界。”
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3D打印机究竟为何物
• 3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础， 运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的 技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐 用于一些产品的直接制造，意味着这项技术正在普及。
用发展的眼光来看，3D打印首先会影响的是模 具行业。即便在国内制造行业不景气的今天，
模具行业仍然风景独好，一方面是对技术要求
高，另一方面是市场有需求，在产品大规模生 产之前，必须要进行多次打样和修改。3D打印 机的出现，其实是消灭了模具反复打造的流程
，能直接从计算机图形数据中生成任何形状的
零件，极大地缩短产品的研制周期，大幅减少 成本投入，对于一些复杂而精细的造型，3D打 印机表示毫无压力。
机器的上半部分是个半透明的罩子，有一排 控制按钮，旁边是一台电脑。掀起罩子，左 边立着四盒不同颜色的墨水，右边的工作区 摆放研磨得很细的石膏粉末。工作时，这些 粉末会一层层地被液态连接体也就是特殊胶 水粘合，按照不同的横截面图案固化，一层 层叠加，感觉像是在做蛋糕那样创建三维实 体。
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发明历程
• 3D打印机是一位意大利名为恩里 科·迪尼的发明家设计的一种神奇的 打印机。为了测试这台大型打印机 ，恩里科·迪尼为诺曼·福斯特公司 在阿布扎比建造的全球首个绿色乌 托邦“马斯达尔城”，打印了一部分 建筑的骨架外墙，结果证明完全可 行。有关3D打印的报道很吓人，一个是打印房子，另一个打印飞机，三是打 印手枪。其实在欧美，注重创造力的发达国家，3D打印技术已经成功商用，尤其 是消费电子业、航空业和汽车制造业。它们不光可以离开传统的大规模机床来制
造小数量的部件，而且可以用不同方法来制造，比如单个制作喷气式飞机上的空 气动力导管，而不再需要很多不同的元件来组装它。
工作原理
一系列
数字文 件切片
原材料
特殊
的胶 水
3D模型
计算机建模软件建 模
数据传到打印机并设置 参数
用液体状、粉状或片 状的材料将这些截面 逐层地打印出来
将各层截面以各种方 式粘合起来
打印过程
• 其实3D打印机原理很简单，每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层 特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水 会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下 ，实体模型将会被打印成型。完成后，要处理掉物品周围沾满的粉末，这是可以循环利用 的，再涂上增强硬度的胶水。
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现在，他正与诺曼·福斯特建
筑设计公司以及阿尔塔太空公司合
作，研究设计一种可以使用月球尘
埃打印的3D打印机，届时可以在
月球上快速建造人类基地。
恩里科·迪尼（Enrico Dini）
发展过程
20世纪初期
3D打印源自100多年前美国研究的照相雕塑和地貌成形技术， 上世纪80年代已有雏形，其学名为“快速成型”。